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3d与4d打印技术的区别

4D打印是什么?按照斯凯拉•蒂比茨的概念来解释,就是自我组装,即材料自动变成预设的模型。4D打印技术使快速建模有了根本性的转变,直接将设计置入材料中,简化了从设计理念到实物的造物过程,让物体如机器般自动创造,不需要再连接任何复杂的机电设备。

4D打印是通过3D打印机把己进行软件编程的设计置入材料中,打印成型,此时4D打印成品己制造出来,之后的过程则是打印成品按照预设的模型进行自我重塑,可见在打印出成品后还有一个自我“造物”的过程。产品这种自我变形、自我组装的能力伴随材料的始终。

3d与4d打印技术有什么区别

4D打印较传统的制造业和3D打印的神奇之处就在于此:4D打印这一过程不再是造物呈现的终结,而仅仅是提供一条造物路径,是造物呈现的开始。这也是4D打印与3D打印技术最本质的区别。

而3D打印,在物体3D打印机成型后,整个打印流程便可完成。

(一)从3D打印建模的数据来源来说,有两种应用方式。

其一,先进行三维设计,再建立三维数字模型,然后进行三维打印,最终形成实体模型。

其二,先进行三维扫描,再建立三维数字模型,然后进行三维打印,最终形成实体模型。

可以说,3D打印就是一个数据建模到3D打印再到实体模型的过程。

(二)从3D打印的材料来说,也可以有两种方式。

其一,快速原型制造。这种方式采用的是高分子聚合材料,是目前公众所了解的大多3D打印成果和案例的打印方式,是通过高分子聚合材料的物理和化学反应来实现产品制造的。

例如,3D打印光敏树脂的快速原型制造过程:

第一步:在树脂槽中盛满液态光敏树脂,经过紫外线激光束照射快速固化。在成型过程开始时,使可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的紫外激光束在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化。从而得到该截面轮廓的树脂薄片。

第二步:工作台下降一层薄片的高度,已固化的树脂薄片就会被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行下一层激光扫描固化.新固化的一层牢牢钻结在前一层上。

第三步:重复操作,直到整个产品成型完毕。

第四步:升降台升出液体树脂表面,取出工件,进行清洗、二次固化以及表面光洁处理等。

从以上过程可以看出,这一方式是自上而下逐层进行打印的。

其二,金属构件等直接制造。这种方式采用的材料是金属粉末、陶瓷粉末、塑料粉末等,主要是采用高功率的能量束,如激光或电子束作为热源,使粉末材料进行选区熔化,冷却结晶后形成严格按设计制造的堆积层,堆积层连续成型,形成最终产品。

例如,3D打印金属材料的制造过程:

第一步:铺一层材料粉末。

第二步:使用喷嘴将黏合剂喷在需要成型的区域,使材料粉末黏结,从而形成一个零件截面。

第三步:不断重复铺粉、喷涂、钻结的过程,逐层叠加。

第四步:打印出产品。

从以上过程可以看出,这一方式是自下而上逐层累加进行打印的。

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